E’ ufficiale: le cellule possono elaborare dati più velocemente dei computer quantistici. All’interno di un recente studio pubblicato su Science Advances, Philip Kurian, fisico teorico e fondatore del Quantum Biology Laboratory (QBL) presso la Howard University di Washington, ha utilizzato le leggi della meccanica quantistica, per rivoluzionare la biologia… e non solo!
“Questo lavoro collega i punti tra i grandi pilastri della fisica del ventesimo secolo, termodinamica, relatività e meccanica quantistica, per un importante cambiamento di paradigma nelle scienze biologiche, indagando la fattibilità e le implicazioni dell’elaborazione delle informazioni quantistiche nel corpo umano e a temperatura ambiente“, ha affermato Kurian.
Per comprendere questa ultima parte, è opportuno ricordare come gli effetti della meccanica quantistica, siano osservabili a temperature più fredde dello spazio esterno, che vengono raggiunte e mantenute anche dai computer quantistici cinesi. Inoltre, solo piccoli oggetti, come atomi e molecole, in genere mostrano proprietà quantistiche.
Come è facile immaginare quindi, siamo ben lontani dalle temperature presenti nel nostro corpo (estremamente alte, se paragonate direttamente). Vi è poi da sottolineare come, secondo gli standard quantistici, le cellule siano considerate estremamente grandi. A quanto pare però, tutto potrebbe presto cambiare.
La molecola chiave che tenta di rivoluzionare questo paradigma, è il triptofano, ovvero un amminoacido presente in molte proteine che assorbe la luce ultravioletta e la riemette a una lunghezza d’onda maggiore. È situato principalmente nei microtubuli, nei recettori transmembrana, nei capsidi dei virus, nelle ciglia, nei centrioli e nei neuroni.
Il fenomeno di cui si sta parlando è quello della superradianza quantistica, individuata all’interno dei filamenti del citoscheletro. Le conseguenze sugli organismi eucariotici sono incredibili, poiché sfruttandola, possono utilizzare questi segnali quantistici per elaborare le informazioni.
Per avere un’idea, pensate che fino ad oggi il modello standard per la segnalazione biochimica prevede che gli ioni si muovano attraverso le cellule o le membrane, generando dei picchi. L’intero processo richiede alcuni millisecondi per ogni segnale.
La superradianza in questi filamenti citoscheletrici, avviene invece in circa un picosecondo, ovvero un milionesimo di microsecondo. Una differenza non da poco, vero?
I citoscheletri presenti nel triptofano, potrebbero quindi funzionare come vere fibre ottiche quantistiche che consentono alle cellule di elaborare informazioni miliardi di volte più velocemente di quanto riuscirebbero a fare solamente attraverso i processi chimici conosciuti fino ad ora.
“Le implicazioni delle intuizioni di Kurian sono sbalorditive. La biologia quantistica, ha il potenziale per aprire nuove prospettive per comprendere l’evoluzione dei sistemi viventi“, ha sottolineato il professor Majed Chergui dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Svizzera) e di Elettra-Sincrotrone Trieste (Italia). Ma di che velocità di calcolo stiamo parlando?
Senza girarci troppo intorno, similmente a quanto avvenuto con i fisici che hanno spiegato perché il rumore dello stappare una bottiglia di birra è così perfetto, la risposta è particolarmente semplice e affascinante.
Ci viene fornita direttamente dal fisico quantistico Seth Lloyd, professore di ingegneria meccanica al MIT e pioniere nello studio del calcolo quantistico e della capacità computazionale dell’universo.
“È bene ricordare che il calcolo eseguito dai sistemi viventi è molto più potente di quello eseguito da quelli artificiali“.
FONTE: thequantuminsider
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